钢筋电渣压力焊施工方法（五）

钢筋电渣压力焊施工方法(5)

1)施工准备

(A)材料

钢筋:应有出厂合格证,试验报告性能指针应符合有关标准或规范的规定。钢筋的验收和加工,应按有关的规定进行。

电渣压力焊焊接使用的钢筋端头应平直、干净、不得有马蹄形、压扁、凹凸不平、弯曲歪扭等严重变形。如有严重变形时应用手提切割机切割或用气焊切割、矫正,以保证钢筋端面垂直轴线。钢筋端部200mm范围不应有锈蚀、油污、混凝土浆等污染,受污染的钢筋应清理干净后才能进行电渣压力焊焊接。处理钢筋时应在当天进行,防止处理后再生锈。

电渣压力焊焊剂:须有出厂合格证,化学性能指针应符合有关规定。在使用前,须经恒温250℃烘焙1~2h。焊剂回收重复使用时,应除去熔渣和杂物并经干燥,一般采用431焊药。

(B)机具设备

电渣焊机。

焊接夹具:应具有一定刚度,使用灵巧,坚固耐用,上、下钳口同心。焊接电缆的断面面积应与焊接钢筋大小适应。焊接电缆以及控制电缆的连接处必须保持良好的接触。

焊剂盒:应与所焊钢筋的直径大小相适应。

石棉绳:用于填塞焊剂盒安装后的缝隙,防止焊剂盒焊剂满泄漏。

细钢丝球:用于引燃电弧。用22号或20号镀锌细钢丝绕成直径约为10mm的圆球,每焊一个接头用一颗。

秒表:用于准确掌握焊接通电时间。

切割机或圆片锯:用于切割钢筋。

(C)作业条件

焊接工应经过有关部门的培训、考核,持证上岗。焊工上岗时,应穿戴好焊工鞋、焊工手套等劳动保护用品。

电渣压力焊的机具设备以及辅助设备等应齐全、完好。施焊前必须认真检查机具设备是否牌正常状态。焊机要按规定的方法正确接通电源,并检查其电压、电流是否符合施焊的要求。

施焊前应搭好操作脚手架。

钢筋端头已处理好,并清理干净,焊剂干燥。

在焊接前施工前,应根据焊接钢筋直径的大小,按电渣焊机说明书或按下表选定渣池电压、焊接电流、焊接通电时间工作参数。有条件的现场,在焊前,先做焊接试验,以确认工艺参数。制三个拉伸试件,试验合格后才能正式施焊。

表6-19

钢筋直径

(mm)渣池电压

(V)焊接电流

(A)焊接通电时间

(S)

14

16

20

25

32

36

38

4025-35200-250

200-300

300-400

400-450

450-600

600-700

700-800

800-90012-15

15-18

18-23

20-25

30-35

35-40

40-45

45-50

注:不同直径钢筋焊接时,应根据较小直径钢筋选择参数。

2)操作工艺

(A)电渣压力焊接工艺

电渣压力焊接工艺分为"造渣过程"和"电渣过程",这两个过程是连续不间断的操作过程。

"造渣过程"是接通电源后,上下钢筋端面之间生产电弧,焊剂在电弧周围熔化,在电弧热能的作用下,焊剂熔化逐渐增多,形成一定浓度渣池,在形成渣池的同时电弧的作用把钢筋端面逐渐浇平。

"电渣过程",把上钢筋端头浸入渣池中,利用电阻热能使钢筋端面熔化在钢筋端面形成有利于焊接的开头和溶化层,待钢筋溶化量达到规定后,立即断电顶压,排出全部溶渣和溶化金属,完成焊接过程。

(B)电渣压力焊施焊接工艺程序

(C)安装焊接钢筋→安放引弧细钢丝球→缠绕石棉绳装上焊剂盒→装放焊剂→接通电源,"造渣"工作电压40~50V,"电渣"工作电压20~25V→造渣过程形成渣池→电渣过程钢筋端面溶化→切断电源顶压钢筋完成焊接→卸出焊剂拆卸焊盒→拆除夹具。

焊接钢筋时,用焊接夹具分别钳固上下的待焊接的钢筋,上下钢筋安装时,中心线要一致。

安放引弧细钢丝球:抬起上钢筋,将预先准备好的细钢丝球安放在上、下钢筋焊接端面的中间位置,放下上钢筋,轻压细钢丝球,使之接触良好。

(D)放下上钢筋时,要防止细钢丝球被压扁变形。

装上焊剂盒:先在安装焊剂盒底部的位置缠上石棉绳,然后再装上焊剂盒,并往焊剂盒满装焊剂。安装焊剂盒时,焊接口宜位于焊剂盒的中部,石棉绳缠绕应严密,防止焊剂泄漏。

接通电源,引弧造渣:按下开头,接通电源,在接通电源的同时将上钢筋微微向上提,引燃电弧,同时进行"造渣延时读数"计算造渣通电时间。

(E)"造渣过程"工作电压控制在40~50V之间,造渣通电时间约占整个焊接过程所需通电时间的3/4。

"电渣过程":随着造渣过程结束,实时转入"电渣过程"的同时进行"电渣延时读数",计算电渣通电时间,并降低上钢筋,肥上钢筋的端部插入渣池中,徐徐下送上钢筋,直至"电渣过程"结束。

(F)"电渣过程"工作电压控制在20~25V之间,电渣通电时间约占整个焊接过程所需时间的1/4。

顶压钢筋,完成焊接:"电渣过程"延时完成,电渣过程结束,即切断电源,同时迅速顶压钢筋,形成焊接接头,

卸出焊剂,拆除焊剂盒、石棉及夹具。

卸出焊剂时,应将接料斗卡在剂盒下方,回收的焊剂应除去溶渣及杂物,受潮的焊剂应烘、焙干燥后,可重复使用。

钢筋焊接完成后,应及时进行焊接接头外观检查,外观检查不合格的接头,应切除重焊。

3)质量标准

(A)保证项目

钢筋品种和质量、焊剂的牌号、性能均必须符合设计要求和有关标准的规定。

钢筋焊接接头的机械性能必须符合《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-84)规定。

在进行钢筋焊接接头的强度检验时,从每批成品中切取三个试件进行拉伸试验,在一般构筑物中,每300个同类型接头(同钢筋级别、同钢筋直径)作为一批。在现浇钢筋混凝土框架结构中,每一楼层中以300个同类接头作为一批;不足300个时,仍作为一批。焊接头在拉伸试验结果,三个试件均不得低于该级别钢筋

规定的抗拉强度值。

若有一个试件的抗拉强度低于规定数值,应取双倍数量的试件进行复检;复验结果,若仍有一个试件强度达不到上述要求,该批接头即为不合格品。

(B)基本项目

用小锤、放大镜、钢板尺和焊缝量规检查,逐个检查焊接接头。

接头焊包均匀,不得有裂纹,钢筋表面无明显烧伤等缺陷。

对外观检查不合格的接头,应将其切除重焊。

(C)允许偏差

接头处钢筋轴线的偏移不得超过0.1倍直径,同时不得大于2mm。

接头处弯折不得大于4?。

4)施工注意事项

(A)避免工程质量通病

在整个焊接过程中,要准确掌握好焊接通电时间,密切监视造渣工作电压和电渣工作电压的变化,并根据焊接工作电压的变化情况提升或降低上钢筋,使焊接工作电压稳定在参数范围内。在顶压钢筋时,要保持压力数秒钟后方可松开操纵杆,以名接头偏斜或接合不良。在焊接过程中,应采取措施扶正钢筋上端,以防止上、下钢筋错位和夹具变形。钢筋焊接结束时,应立即并检查钢筋是否顺直。如不顺直,要立即趁钢筋还在热塑状态时将其板直,然后稍延滞1~2分钟后卸下夹具。

电渣压力焊焊接工艺适用于直径16~40mm的Ⅰ级、Ⅱ级钢筋的焊接,当采用其他品种、规格的钢筋进行焊接时,其焊接工艺的参数应经试验、鉴定后方可采用。

焊剂要妥善存放,以免受潮变质。

焊接工作电压和焊接时间是两具重要参数,在施工时不得随意变更参数,否则会严重影响焊接质量。

接头信心和倾斜:主要原因是钢筋端部歪扭不直,在夹具中夹持不正或倾斜,焊后夹具过早放松,接头未冷却使上钢筋倾斜;夹具长期使用磨损,造成上下不同心。

咬边:主要发生于上钢筋。主要原因是焊接时电流太大,钢筋熔化过快;上钢筋端头没有压入熔池中,或压入深度不够;停机太晚,通电时间太长。

未熔合:主要原因是在焊接过程中上钢筋提升过大或下送速度过慢,钢筋端部熔化不良或形成断弧;焊接电流过小或通电时间不够,使钢筋端部未能得到适宜的熔化量;

焊接过程中设备发生故障,上钢筋卡伍,未能及时压下。

焊包不匀:焊包有两种情况,一种是被挤出的熔化金属形成的焊包很不均匀,一边大一边小,小的一面其高不足2mm;另一种是钢筋端面形成的焊缝厚薄不均。主要原因是钢筋端头倾斜过大而熔化量又不足,顶压时熔化金属在接头四周颁不匀或采用细钢丝球引弧时,细钢丝球安放放不正,偏正一边。

气孔:主要原因是焊剂受潮,焊接过程中产生大量气体渗入溶池,钢筋锈蚀严重或表面不清洁。

钢筋表面浇伤:主要原因是钢筋端部锈蚀严重,焊前未除锈;夹具电极不干净;

钢筋未夹紧,顶压时发生滑移。

夹渣:主要原因是通电时间短,上钢筋在熔化过程中还未形成凸面即行预压,熔渣无法排出;焊接电流过大或过小;焊剂熔化后形成的熔渣粘度大,不易流动;顶压力太小,上钢筋在熔化过程中气体渗入熔池,钢筋锈蚀严重或表面不清洁。

成型不良:主要原因是焊接电流大,通电时间短,上钢筋熔化较多,如顶压时用力过大,上钢筋端头压入熔池较多,挤出的熔化金属容易上翻;焊接过程中焊剂泄漏,熔化铁水失去约束,随焊剂泄漏下流。

(B)主要安全技术措施

电渣焊使用的焊机设备外壳应接零或接地,露天放置的焊机应有防雨遮盖。

焊接电缆必须有完成的绝缘,绝缘性能不良的电缆禁止使用。

在潮湿的地方作业时,应用干燥的木板或橡胶片等绝缘物作垫板。

焊工作业,应穿戴焊工专用手套、绝缘鞋、手套及绝缘鞋保持干燥。

在大、中雨天时严禁进行焊接施工,在细雨天时,焊接施工现场应有可靠的遮蔽防护措施,焊接设备要遮蔽好,电线要保证绝缘良好,焊药必须保持干燥。

在高温天气施工时,焊接施工现场要做好防暑降温工作。

用于电渣焊作业的工作台、脚手架,应牢固、可靠、安全、适用。

(C)成品保护

不准过早拆卸卡具,防止接头弯曲变形。

焊后不得砸钢筋接头,不准往刚焊完的接头浇水。

焊接时应搭好架子,不准踩踏勘察已绑好的钢筋。

3)钢筋闪光焊接

(A)施工准备

A)机械设备

B)常用的对焊机有UN1-2(5)UN1-7(5)UN1-100、UN1-150、UN17-150-1。

C)材料

D)各种规格钢筋级别必须有出厂合格证,进场后经物理性能检验,对于进口钢筋须增加化学性能检验,符合要求后方能使用。

E)作业条件

设备在操作前检修完好,保证正常运转,并符合安全规定,操作人员必须要持证上岗。

钢筋焊口要平口、清洁、无油污杂质等。

对焊机容量、电压要符合要求。

(B)操作工艺

A)对焊工艺

选用连续闪光焊,对于可焊性差的钢筋,对焊后宜采用通电热处理措施,以改善接头塑性。

连续闪光对焊:工艺过程包括连续闪光和顶锻过程。施焊时,先闭合一次电路,使两钢筋端面轻微接触,此时端面的间隙中即喷射出火花般熔化的金属微粒-闪光,拉着徐徐移动钢筋使两端面仍保持轻微接触。形成连续闪光。当闪光到预定的长度,使钢筋端头加热到将近熔点时,就以一定的压力迅速进行顶锻,再灭电顶段到一定长度,焊接接头即告完成。

焊后通电热处理:方法是焊毕松开夹具,放大钳口距,再夹紧钢筋;接头降温至暗黑后,即采取低频脉冲式通电加热;当加热到钢筋表面呈暗经色或桔红色时,通电结束;松开夹具,待钢筋冷后取下钢筋。

B)对焊参数

为获得良好的对焊接头,应合理选择对焊参数。

焊接参数包括:调伸长度,闪光留量、闪光速度、顶锻速度、顶锻压力及变压级次。采用预热闪光焊时,还要有预热留量与预频率等参数。

C)对焊操作要求:

Ⅱ、Ⅲ级钢筋的可焊性较好,焊接参数的适应性较宽,只要保证焊缝质量,拉弯时断裂在热影响区就小,因而,其操作关键是掌握合适的顶锻。

D)对焊注意事项

对焊前应清除钢筋端头约150mm范围的铁锈污泥等,防止夹具和钢筋间接触不良而引起"打火"。钢筋端头有弯曲应予调直及切除。

当调换焊工或更换焊接钢筋的规格和品种时,应先制作对焊试件(不小于2个)进行冷弯试验,合格后,方能成批焊接。

焊接参数应根据钢种特性、气温高低,电压、焊机性能等情况由操作焊工自行修正。

焊接完成,应保持接头红色变为黑色才能松开夹具,平衡地取出钢筋,以免引起接头弯曲。当焊接后张预应力钢筋时,焊后趁热将焊缝毛刺打掉,利于钢筋穿入孔道。

不同直径钢筋对焊,其两截面之比不宜大于1.5倍。

焊接场地应有防风防雨措施。

(C)质量标准

钢筋对焊完毕,应对全部接头进行外观检查,以及机械性能试验。其检验项目、程序、方法按"JGJ18-84"规范中第四章、第三节规定进行。

A)保证项目

对焊所用钢筋的材质性能和工艺方法必须符合质量检验评定标准规定。

对焊钢筋应具有出厂合格证和试验报告。

钢筋焊接时所选用对焊机性能要符合焊接工艺要求。

B)基本项目

(a)钢筋对焊完毕,应对全部焊接进行外观检查,其要求是:对焊接头,接头处弯折环大于4?;

接头具有适当的镦粗和均匀的金属毛刺。

钢筋横向没有裂缝和烧伤;

接头轴线位移不大于0.1d,且不大于2mm。

(b)机械性能试验,检查方法

按同类型(钢种直径相同)分批,每100个为一批,每批取6个试件,3个作抗拉试件,3个作冷弯试验。

三个试件抗拉强度值不得该级别钢筋的抗拉强度。

冷弯试件(包括正弯和反弯试验)弯曲时接头位置应处于弯曲中心处,冷弯按规定角度进行,接头处或热影响区外侧横向裂缝宽度不应大于0.15mm才算合格。

钢筋冷弯试验工作可在万能试验机或钢筋弯曲机上进行。

使用同批材料焊接参数相同,在焊接质量稳定情况下,每批数量扩大至三倍。

(D)施工注意事项

A)避免工程质量通病

对焊焊接时出现表面烧伤、接头轴线偏移和弯折,接头结合不良、接头氧化缺陷、接头过烧缺陷、热影响区淬火脆裂以及接头区域有裂纹现象,防水方法见下表:

表6-20点焊制品焊接缺陷及防止措施

缺陷种类产生原因防止措施

焊点过烧变压器级数过高通电时间太长上下电极不对中心继电器接触失灵降低变压器级数缩短通电时间切断电源,校正电极调节间隙,清理触点

焊点脱落电流过小压力不够压入深度不足通电时间太短提高变压器级数加大弹簧压力或调大气压调整两电极间距离符合压入深度要求延长通电时间

表面烧伤钢筋和电极接触表面太脏焊接时没有预压过程或预压力过小电流过大清刷电极与钢筋表面的铁锈和油污

保证预压过程和适当的预压压力降低变压器级数

B)主要安全技术措施

对焊前应清理钢筋与电极表面污泥、铁锈,使电极接触良好,以免出现"打火"现象。

对焊完毕不要过早松开夹具,连接头高温时不要抛掷钢筋接头,不准往高温接头上浇水,较和钢筋对接应安置台架上。

对焊机参数选择,包括功率和二次电压应与对焊钢筋时匹配,电极冷却水的温度不得超过40度,机身应接地良好。

闪光火花飞贱的方向要有良好的防护安全措施。

C)产品保护

钢筋焊接半成品按规格型号分类堆放整齐,堆放场所应有庶盖,防止日晒雨淋。

转运钢筋对焊半成品不能随意抛郑,以免钢筋变形。